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【摘 要】本文全面介绍地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）、遥感（RS）技术的特点。以及如何将这三种技术有机的结合，3S技术的集成应用将会产生巨大的市场价值。从3S技术应用的多个角度入手，阐述了4D（数字正射影像图高程模型DOM、数字栅格地图DRG、数字线划地图DLG）产品的基本概念，4D产品的采集、数据的计算机表示等情况，阐述了4D产品的发展和应用。
【关键词】3s技术；3S技术集成；3S技术的应用；4D产品分类；4D应用
3S集成技术及其应用的发展。
1 3S集成技术的定义及其基本原理
3S是GPS（Global position system，全球定位系统），RS（Remote Sensing，遥感）和GIS（Geography Information System，地理信息系统）的简称。3S集成是指将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测新技术有机地集成在一起。
在3S集成中，GPS主要用于实时、快速地提供目标，包括各类传感器和运载平台（车、船、飞机、卫星等）的空间位置；RS用于实时地或准实时地、快速地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面上的各种变化，及时地对GIS进行数据更新；GIS则是对多种来源时空数据进行综合处理、集成办理、动态存取，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识，服务于人类的生产和生活。
2 3S集成技术的应用
3s集成技术在发达国家已普遍应用于农情监测研究，特别是美国，不但研究本国农情，并且研究世界各国的农情。我国从20世纪80年代开始了RS和GIS在农业生产中的应用分析。3S集成技术在我国农业生产中的应用是从90年代开始的，主要应用于农情监测和自然灾害的动态监测研究。GIS在对城市规划各种数据的组织、整合、展现、统计和研究中，有着一般系统所无法比拟的优势，并且RS和GPS的结合可以为城市规划提供大量实时的数据信息，这些数据对研究城市的环境、生态、交通、城市的扩展趋势、城市污染分布以及城市的总体布局等都具有重要意义，因此，它被广泛地应用于城市规划的各个领域，如城市用地规划、城市环境及生态规划、城市交通规划等。
3 3S集成技术在应用中存在的问题以及解决方法
由于RS、GIS和GPS在功能上的互补性，各种集成方案经过不一样的组合取长补短，充实发挥其各自的优势，并且也产生了许多新的功能。在各个方面发挥了优势，3S集成技术也获得了广泛的应用，但仍有许多尚未彻底解决的问题。3S集成技术并非完全意义上的集成，而相当多是两两结合，在同一平台下，相互间的功能互补和数据转换，它们之间还是相互独立，即使所谓的3S也是表面上的集成。
张继贤在国内较早提出综合GIS信息中的地学知识和遥感数据可以提升遥感分类的精度，尽管能消除应用单一遥感图像判读所存在的若干弊端。可是，两者的结合存在数据转换的难题，使得相应的软件要进行升级或之间要数据转换器，但是，由于不一样领域不一样系统的数据格式不一样，且内部数据结构相互不公开或难以公开，使得数据转换器转换效率低，最终难以广泛应用。
李德仁认为3S集成必要处理的关键难题是：（1）系统的实时空间定位；（2）系统的一体化数据办理；（3）语义和非语义信息的自动提取理论方法；（4）对于GIS的航空，航天遥感影像的全数字化智能系统及对GIS数据库快速更新的方法；（5）可视化技术理论与方法；（6）系统中数据通讯与交换；（7）系统设计的方法及CASE（ComputerAidedSoft wareEngineering）工具的分析；（8）系统中对于客户机/办事器的分布式网络（网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享>通信的目的）集成环境。
3S集成难题最重要的便是数据的集成、转换难题。也便是数据一致性、兼容性、以及数据的多源信息难题。
宋关福、钟耳顺等提出的多源空间数据无缝集成（SIMS）技术实现了一种特殊的数据访问机制，不但提供了直接存取多种数据格式的本领，并且使3S集成技术的跨数据源复合研究功能进一步增强。SIMS是一种无须数据格式转换，直接访问多种数据格式的高级空间数据集成技术，具有如下特点：（1）多格式数据直接访问。这是SIMS技术的基本功能，由于避免了数据格式转换，为综合应用不一样格式的数据资源带来了方便。（2）格式无关数据集成。GIS用户在应用数据时，可不必关心数据存储于何种格式，真正实现格式无关数据集成。（3）位置无关数据集成。假设应用大型关系数据库如Oracle和SQLServer存储空间数据，这些数据可存放在网络办事器、甚至Web办事器，假设应用文件存储空间数据，这些数据一般是本地的。经过SIMS技术访问数据，不但不必关心数据的存储格式，也不必关心数据的存放位置。用户可以像操纵本地数据一样去操纵网络数据。（4）多源数据复合研究。SIMS技术还允许应用来自不一样格式的数据直接进行联合/复合空间研究。
下面我们对什么是4d产品以及4d产品在测绘领域的应用进行阐述
DOM（数字正射影像图）
利用航空相片、遥感影像，经象元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据。它的信息丰富直观，具有良好的可判读性和可量测性，从中可直接提取自然地理和社会经济信息。
DEM（数字高程模型）
数字高程模型是以高程表达地面起伏形态的数字集合。可制作透视图、断面图，进行工程土石方计算、表面覆盖面积统计，用于与高程有关的地貌形态分析、通视条件分析、洪水淹没区分析。
DRG（数字栅格地图）
数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品。可作为背景与其他空间信息相关，用于数据采集、评价与更新，与DOM、DEM集成派生出新的可视信息。
DLG（数字线划地图）
DEM的应用，在于通过计算机采用一定的算法，能够很方便地将DEM数据转换为等高线、透视图、断面图、坡度图以及专题图等各种衅解产品，或者按照用户的需求计算出体积、空间距离、表面覆盖面积等工程数据和统计数据以及进行通视分析、域特征地貌与地形自动分割等。
DRG可作为背景用于数据参照或修测其他地理相关信息，用于数字线划地图（DLG）的数据采集、评价和更新，还可与数字高程模型（DEM）、数字正射影像图（DOM）等数据信息集成使用，派生出新的可视信息，从而提取、更新地图数据，绘制纸质地图。
DOM具有精度高、信息丰富、直观真实等优点，可用作为背景控制信息，评价其他数据的精度、现实性和完整性；可从中撮自然资源和社会发展信息，为防止灾害和公共设施建设规划等提供可靠依据；还可从中提取和派生新的信息，实现地图的修测更新。在城市测绘领域，DOM被广泛应用于城市规划设计、交通规划设计、城市绿化覆盖率调查、城市建成区发展调查、风景名胜区规划、城市发展与生态环境调查与可持续发展研究等诸多方面，取得了显著的社会与经济效益。
DLG满足地理信息系统进行各种空间分析要求，视为带有智能的数据。可随机地进行数据选取和显示，与其他几种产品叠加，便于分析、决策。
4结束语
根据上述的阐述，要实现3S技术的集成，就要使数据的格式一致大概很好的转化，只有这样才能实现真正的集成。3S集成技术今年来发展非常快，特别是其应用更是突飞大进。原因是由于三者能优势互补，遥感与地理信息系统的结合是其核心，应用也最为广泛。随着“数字地球”技术分析和网络化、信息化的发展，客观上必要更高层次的“3S”技术与其它高新技术结合，以形成多功能全方位的整合信息系统。服务于国民经济建设生产和生活的各个领域。
参考文献
[1]孙家柄，舒宁等.RS、GPS与GIS集成系统及其应用[J].遥感信息，1995（2）：27-31
[2]刘震，李书楷.“3S”一体化技术和方法的研究[J].环境遥感，1995（2）：152-160
[3]郝捷，武现治.“3S”技术在水土保持“三区”划分中的应用.中国水土保持SWCC，2002（11）
【关键词】3s技术；3S技术集成；3S技术的应用；4D产品分类；4D应用
3S集成技术及其应用的发展。
1 3S集成技术的定义及其基本原理
3S是GPS（Global position system，全球定位系统），RS（Remote Sensing，遥感）和GIS（Geography Information System，地理信息系统）的简称。3S集成是指将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测新技术有机地集成在一起。
在3S集成中，GPS主要用于实时、快速地提供目标，包括各类传感器和运载平台（车、船、飞机、卫星等）的空间位置；RS用于实时地或准实时地、快速地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面上的各种变化，及时地对GIS进行数据更新；GIS则是对多种来源时空数据进行综合处理、集成办理、动态存取，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识，服务于人类的生产和生活。
2 3S集成技术的应用
3s集成技术在发达国家已普遍应用于农情监测研究，特别是美国，不但研究本国农情，并且研究世界各国的农情。我国从20世纪80年代开始了RS和GIS在农业生产中的应用分析。3S集成技术在我国农业生产中的应用是从90年代开始的，主要应用于农情监测和自然灾害的动态监测研究。GIS在对城市规划各种数据的组织、整合、展现、统计和研究中，有着一般系统所无法比拟的优势，并且RS和GPS的结合可以为城市规划提供大量实时的数据信息，这些数据对研究城市的环境、生态、交通、城市的扩展趋势、城市污染分布以及城市的总体布局等都具有重要意义，因此，它被广泛地应用于城市规划的各个领域，如城市用地规划、城市环境及生态规划、城市交通规划等。
3 3S集成技术在应用中存在的问题以及解决方法
由于RS、GIS和GPS在功能上的互补性，各种集成方案经过不一样的组合取长补短，充实发挥其各自的优势，并且也产生了许多新的功能。在各个方面发挥了优势，3S集成技术也获得了广泛的应用，但仍有许多尚未彻底解决的问题。3S集成技术并非完全意义上的集成，而相当多是两两结合，在同一平台下，相互间的功能互补和数据转换，它们之间还是相互独立，即使所谓的3S也是表面上的集成。
张继贤在国内较早提出综合GIS信息中的地学知识和遥感数据可以提升遥感分类的精度，尽管能消除应用单一遥感图像判读所存在的若干弊端。可是，两者的结合存在数据转换的难题，使得相应的软件要进行升级或之间要数据转换器，但是，由于不一样领域不一样系统的数据格式不一样，且内部数据结构相互不公开或难以公开，使得数据转换器转换效率低，最终难以广泛应用。
李德仁认为3S集成必要处理的关键难题是：（1）系统的实时空间定位；（2）系统的一体化数据办理；（3）语义和非语义信息的自动提取理论方法；（4）对于GIS的航空，航天遥感影像的全数字化智能系统及对GIS数据库快速更新的方法；（5）可视化技术理论与方法；（6）系统中数据通讯与交换；（7）系统设计的方法及CASE（ComputerAidedSoft wareEngineering）工具的分析；（8）系统中对于客户机/办事器的分布式网络（网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享>通信的目的）集成环境。
3S集成难题最重要的便是数据的集成、转换难题。也便是数据一致性、兼容性、以及数据的多源信息难题。
宋关福、钟耳顺等提出的多源空间数据无缝集成（SIMS）技术实现了一种特殊的数据访问机制，不但提供了直接存取多种数据格式的本领，并且使3S集成技术的跨数据源复合研究功能进一步增强。SIMS是一种无须数据格式转换，直接访问多种数据格式的高级空间数据集成技术，具有如下特点：（1）多格式数据直接访问。这是SIMS技术的基本功能，由于避免了数据格式转换，为综合应用不一样格式的数据资源带来了方便。（2）格式无关数据集成。GIS用户在应用数据时，可不必关心数据存储于何种格式，真正实现格式无关数据集成。（3）位置无关数据集成。假设应用大型关系数据库如Oracle和SQLServer存储空间数据，这些数据可存放在网络办事器、甚至Web办事器，假设应用文件存储空间数据，这些数据一般是本地的。经过SIMS技术访问数据，不但不必关心数据的存储格式，也不必关心数据的存放位置。用户可以像操纵本地数据一样去操纵网络数据。（4）多源数据复合研究。SIMS技术还允许应用来自不一样格式的数据直接进行联合/复合空间研究。
下面我们对什么是4d产品以及4d产品在测绘领域的应用进行阐述
DOM（数字正射影像图）
利用航空相片、遥感影像，经象元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据。它的信息丰富直观，具有良好的可判读性和可量测性，从中可直接提取自然地理和社会经济信息。
DEM（数字高程模型）
数字高程模型是以高程表达地面起伏形态的数字集合。可制作透视图、断面图，进行工程土石方计算、表面覆盖面积统计，用于与高程有关的地貌形态分析、通视条件分析、洪水淹没区分析。
DRG（数字栅格地图）
数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品。可作为背景与其他空间信息相关，用于数据采集、评价与更新，与DOM、DEM集成派生出新的可视信息。
DLG（数字线划地图）
DEM的应用，在于通过计算机采用一定的算法，能够很方便地将DEM数据转换为等高线、透视图、断面图、坡度图以及专题图等各种衅解产品，或者按照用户的需求计算出体积、空间距离、表面覆盖面积等工程数据和统计数据以及进行通视分析、域特征地貌与地形自动分割等。
DRG可作为背景用于数据参照或修测其他地理相关信息，用于数字线划地图（DLG）的数据采集、评价和更新，还可与数字高程模型（DEM）、数字正射影像图（DOM）等数据信息集成使用，派生出新的可视信息，从而提取、更新地图数据，绘制纸质地图。
DOM具有精度高、信息丰富、直观真实等优点，可用作为背景控制信息，评价其他数据的精度、现实性和完整性；可从中撮自然资源和社会发展信息，为防止灾害和公共设施建设规划等提供可靠依据；还可从中提取和派生新的信息，实现地图的修测更新。在城市测绘领域，DOM被广泛应用于城市规划设计、交通规划设计、城市绿化覆盖率调查、城市建成区发展调查、风景名胜区规划、城市发展与生态环境调查与可持续发展研究等诸多方面，取得了显著的社会与经济效益。
DLG满足地理信息系统进行各种空间分析要求，视为带有智能的数据。可随机地进行数据选取和显示，与其他几种产品叠加，便于分析、决策。
4结束语
根据上述的阐述，要实现3S技术的集成，就要使数据的格式一致大概很好的转化，只有这样才能实现真正的集成。3S集成技术今年来发展非常快，特别是其应用更是突飞大进。原因是由于三者能优势互补，遥感与地理信息系统的结合是其核心，应用也最为广泛。随着“数字地球”技术分析和网络化、信息化的发展，客观上必要更高层次的“3S”技术与其它高新技术结合，以形成多功能全方位的整合信息系统。服务于国民经济建设生产和生活的各个领域。
参考文献
[1]孙家柄，舒宁等.RS、GPS与GIS集成系统及其应用[J].遥感信息，1995（2）：27-31
[2]刘震，李书楷.“3S”一体化技术和方法的研究[J].环境遥感，1995（2）：152-160
[3]郝捷，武现治.“3S”技术在水土保持“三区”划分中的应用.中国水土保持SWCC，2002（11）